径向流固定床数学模型研究进展

简要阐述了径向流固定床反应器在化学工程中的重要性及研究该类流动问题的迫切性，回顾了文献中描述该反应器中流体流动的六类数学模型，提出了设计准则及均布措施，指出了存在的问题及解决的途径．     

3-氨丙基三乙氧基硅烷表面修饰的磁性Fe3O4纳米粒子合成与表征

以FeCl3、FeSO4为铁源,利用改进共沉淀法合成磁性纳米Fe3O4,在其制备的过程中加入水合肼充当还原剂和沉淀剂,采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES),通过硅烷化反应以化学键的方式结合Fe3O4纳米颗粒,获得表面氨基化的磁性Fe3O4纳米复合颗粒。并用XRD、IR、TEM、VSM等分析手段深入研究了APTES修饰前后磁性纳米颗粒结构和性能影响。结果表明APTES成功包覆到磁性纳米粒子表面,其包覆率为21%;磁性颗粒粒径为20nm,晶型为反立方尖晶石型;磁性颗粒具有很好的分散性,其磁化率为2.36×10-6,饱和磁化强度达60.8mT。     

基于双流体模型的流化床模拟

从单相流体力学中描述气体流动的Navier-Stokes方程和单颗粒运动的Newton方程出发,使用比较严格的体积平均法推导出描述气固两相宏观流动的模型方程组并设法确定了模型参数,把该方程组加以简化,能得到Gidaspow、Blake和Davidson等人的模型方程,初步证明了模型的正确性,求解使用了经本文改进的基于控制容积有限差分的IPSA方法,编制了通用程序,模拟了二维射流流化床中浓密气固两相的流动,并计算出射流的穿透深度。     

流化床数学模型进展

本文回顾了近代流化床反应器数学模型的发展状况，比较了三类主要模型的优缺点，提出了不同模型的应用范围及以后的发展方向。     

旋转磁场下磁流变液的结构

使用颗粒动力学模型,通过对在旋转磁场条件下铁磁流体的数值模拟,得到了铁磁流体的三维结构。发现在不加磁场或者磁场很弱时,磁性颗粒均匀分散在流体中;当磁场强度大于2000 A／m时,铁磁流体成层状构型,在垂直于旋转平面的方向,成链状构型。     

突扩管中磁流体在电磁场作用下的流动模拟

随着电磁场学技术的发展与完善,在流体动力学研究方面已经得到越来越广泛的关注.作为非牛顿流体,我们讨论了在电磁场作用下磁性流体在突扩管中的流动行为.模型中突扩管比例设定为4并给定边界条件.通过以往研究我们发现在突扩管中当雷诺数增大到一定程度时,管内流动会出现对称涡流,非对称涡流等影响流动效率与性能的现象.本文主要通过使用典型二维稳态与参变量求解模拟方法研究了突扩管中磁流体在磁场作用下的流动行为,使用FVM方法离散动量方程。通过耦合求解磁场与流场来观察突扩管中涡流出现与消失.通过流场等值线图来分析涡流现象.结果表明电磁场的加入的确能使涡流消失.这在注磨工艺,管道运输的效率提高有非常广泛的应用前景.     

双组分射流床中射流穿透深度的研究

使用多相流模型计算了灰熔聚流态化粉煤气化器中双组分的射流穿透深度。较科学地讨论了模拟计算中射流边界的定义；提出在工业气化器的操作条件下，用基于颗粒个数的算术平均法求混合物的平均直径，从而将双组分问题简化为单组分的计算，求出的射流穿透深度与实验值或文献值比较吻合，并发现床层表观气速的影响较大。     

多重网格法在化工流体力学中的应用

首先强调计算流体力学在化工模拟计算中的巨大用途,回顾文献中多重网格法的进展和应用．在已有的C 计算机通用源程序上,实现了多重网格法,进一步完善了已有的源程序,并作了水的层流管流和层流突扩管流动,以及突然收缩口模中聚苯乙烯熔体的流动,通过3个具体实例的计算与比较,证实多重网格法比传统算法的迭代收敛速度快得多,还发现多重网格法在C 的源程序上很容易实现。     

Large scale synthesis of ZnO nanoparticles via homogeneous precipitation

In order to synthesize ZnO nanoparticles economically, industrial-grade zinc sulfate and urea were utilized to synthesize ZnO precursors in a stirred-tank reactor or a Teflon-lined autoclave at 100–180 °C under complete sealing condition. The ZnO precursors were calcined at 450 °C for 3 h to synthesize ZnO nanoparticles. The composition of the precursors and the formation mechanism of ZnO were studied by thermogravimetric analysis and Fourier transform infrared spectroscopy. The results of X-ray diffraction, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy of the ZnO powders demonstrate that high-purity zincite ZnO nanoparticles are synthesized. Orthogonal experiments were performed to find out the optimal conditions for the maximum yield and the minimum size. The effect of temperature on the size of ZnO nanoparticles was investigated. The results show that a higher temperature is propitious to obtain smaller nanoparticles.